



廣東省惠州市惠城區(qū)惠南學(xué)校2022-2023學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期物理期中試卷(含答案)
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這是一份廣東省惠州市惠城區(qū)惠南學(xué)校2022-2023學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期物理期中試卷(含答案),共29頁(yè)。試卷主要包含了單項(xiàng)選擇題,填空題,作圖題,實(shí)驗(yàn)探究題,計(jì)算題,綜合能力題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
?廣東省惠州市惠城區(qū)惠南學(xué)校2022-2023學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期
物理期中試卷
一、單項(xiàng)選擇題(本大題8小題,每小題3分,共24分,在每小題列出的四選項(xiàng)中,只有一個(gè)是正確的)
1.(3分)如圖所示,小明水平向右推放在水平地面上的箱子,但沒(méi)有推動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.箱子雖然沒(méi)有被推動(dòng),但小明對(duì)箱子做了功
B.箱子沒(méi)有被推動(dòng)是因?yàn)橥屏π∮谀Σ亮?
C.箱子對(duì)地面的壓力與地面對(duì)箱子的支持力是一對(duì)平衡力
D.箱子沒(méi)有被推動(dòng),選擇的參照物是地面
2.(3分)王小虎同學(xué)聽(tīng)到上課鈴響了,他一口氣從一樓跑到三樓,所用時(shí)間為10秒。那么他上樓過(guò)程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪個(gè)值( ?。?br />
A.3W B.30W C.300W D.3000W
3.(3分)關(guān)于溫度、比熱容、熱量、內(nèi)能,以下說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.一塊0℃的冰沒(méi)有內(nèi)能,它的分子不會(huì)運(yùn)動(dòng)
B.一個(gè)物體溫度升高了,它的一定內(nèi)能增加
C.一個(gè)物體吸收了熱量,它的溫度一定會(huì)升高
D.用水作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器的冷卻劑,其主要原因是水的比熱容較小
4.(3分)用80N的水平拉力將重100N的重物沿水平地面前進(jìn)了10m,則拉力對(duì)物體做的功是( ?。?br />
A.1000J B.1800J C.800J D.200J
5.(3分)下列關(guān)于功率的說(shuō)法中,正確的是( ?。?br />
A.做功越多,功率越大
B.用力越大,做功時(shí)間越長(zhǎng),功率越大
C.做功時(shí)間越短,功率越大
D.做功越快,功率越大
6.(3分)下列四幅圖中,屬于利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的是( ?。?br />
A.雙手摩擦能發(fā)熱 B.燒水時(shí)水溫升高
C.鋸木材鋸子發(fā)燙 D.鉆木取火
7.(3分)一瓶酒精倒掉一半,剩下的半瓶酒精的密度、比熱容、熱值和原來(lái)相比,以下的說(shuō)法正確的是( )
A.只有密度和熱值不變 B.只有密度和比熱容不變
C.只有比熱容和熱值不變 D.三個(gè)都不變
8.(3分)下面是從小明同學(xué)的“物理學(xué)習(xí)筆記”中摘錄的內(nèi)容,其中錯(cuò)誤的是( )
A.質(zhì)量越大,速度越大的物體具有的動(dòng)能一定越大
B.實(shí)驗(yàn)表明物體的動(dòng)能和勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的
C.質(zhì)量一定時(shí)。物體被舉得越高,具有的重力勢(shì)能一定越大
D.機(jī)械做的有用功越多,機(jī)械效率就越高
二、填空題(本大題6小題,每小題3分,共18分)
9.(3分)小孩從滑梯上加速滑下,臀部有灼熱的感覺(jué),在小孩滑下的過(guò)程中,其動(dòng)能 ,重力勢(shì)能 ,機(jī)械能 。
10.(3分)功率是反映 的物理量,若兩輛汽車的功率之比為1:2,在相同時(shí)間勻速通過(guò)的路程之比為2:3,則兩輛汽車的牽引力之比為 ,兩輛汽車做功之比為 。
11.(3分)如圖所示,小陳用兩個(gè)相同的滑輪組(摩擦不計(jì)),分別將重力不同的兩個(gè)物體勻速提高到相同高度,其中G1>G2,則所用的拉力F1 F2,所做的額外功W1 W2,其機(jī)械效率η1 η2(均填空“>”“<”或“=”)。
12.(3分)在汽油機(jī)的四個(gè)沖程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 沖程。如圖所示汽油機(jī)正在進(jìn)行的是 沖程。在汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中,活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng) 次。
13.(3分)將重物從長(zhǎng)4m、高1m的斜面底部勻速推上斜面頂端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的機(jī)械效率是75%,則推力做的總功是 ,推力做的有用功是 ,物體的重力是 。
14.(3分)海陸風(fēng)的形成:地球上各處的地形地貌會(huì)影響風(fēng)的形成。由于海水的比熱容比陸地上沙石的比熱容 ,接受太陽(yáng)輻射能后,海水表面升溫較 ,陸地的比熱容相對(duì)較小,升溫比較 。于是在白天,由于陸地空氣溫度高,空氣上升而形成海面吹向陸地的海陸風(fēng)。晚上則反之。
三、作圖題(共2+3+3=8分)
15.(2分)如圖1所示,根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖。
16.(3分)如圖所示,學(xué)校有前、后兩個(gè)門,在前、后門各裝一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān),學(xué)校傳達(dá)室有甲、乙兩盞燈和電池組。要求:前門來(lái)人按下開(kāi)關(guān)時(shí)甲燈亮,后門來(lái)人按下開(kāi)關(guān)時(shí)乙燈亮。請(qǐng)?jiān)趯?shí)物圖中連線。(導(dǎo)線不要交叉)
17.(3分)根據(jù)圖所示的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,連接實(shí)物電路(要求導(dǎo)線不能交叉,干路中電流大小約為2A左右)。
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本題共3小題,共16分)
18.(4分)在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
序號(hào)
鉤碼重G/N
鉤碼上升的高度h/cm
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N
彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm
機(jī)械效率η
1
2
5
1.6
15
41.7%
2
4
10
2
(1)在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組。
(2)在表格的空格處,填上合適的數(shù)據(jù)。
(3)根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn), 可提高滑輪組機(jī)械效率。
19.(4分)小強(qiáng)為了探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān),他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn),讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從B處開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),然后與放在水平面上的紙盒相碰,紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止。
(1)實(shí)驗(yàn)中讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是:小球到達(dá)水平面時(shí) ;
(2)實(shí)驗(yàn)中根據(jù) 來(lái)比較小球具有的動(dòng)能大小的;
(3)該實(shí)驗(yàn)用到的物理研究方法是: ??;
(4)由圖可得出結(jié)論: ,動(dòng)能越大。
20.(8分)用圖甲所示裝置“比較不同液體吸熱升溫特點(diǎn)”。在兩個(gè)相同燒杯中分別加入初溫、體積相同的水和食鹽水,用相同酒精燈加熱直到沸騰。
(1)分別測(cè)量出水和食鹽水的沸點(diǎn),發(fā)現(xiàn)食鹽水的沸點(diǎn)比水高。其中水沸騰時(shí)溫度計(jì)的局部放大圖如乙圖所示,水的沸點(diǎn)為 ℃。當(dāng)?shù)氐拇髿鈮? ?。ㄟx填“大于”、“小于”或“等于”)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
(2)實(shí)驗(yàn)中物體吸熱多少用 反映,加熱食鹽水到沸騰需要的時(shí)間長(zhǎng),說(shuō)明食鹽水吸收的熱量比水 ?。ㄟx填“多”或“少”)。
(3)小明根據(jù)“加熱食鹽水到沸騰需要的時(shí)間長(zhǎng)”判斷得出食鹽水比熱容大,他的結(jié)論是否正確?答: ??;其原因是: 。
(4)根據(jù)水的比熱容大的特點(diǎn),從吸熱的角度水可用來(lái) ??;從放熱的角度水可用來(lái) 。
五、計(jì)算題(本大題2小題,共14分)
21.(7分)某同學(xué)質(zhì)量是50kg,在2020年惠州市體育中考“1min跳繩”測(cè)試中,她每次起跳的高度約0.06m,測(cè)試成績(jī)是190次,問(wèn):
(1)該同學(xué)起跳1次克服自身重力做功多少;
(2)1min內(nèi)該同學(xué)克服自身重力做功多少;
(3)1min內(nèi)該同學(xué)做功的平均功率為多少。
22.(7分)一臺(tái)燃?xì)鉄崴髟?分鐘內(nèi)消耗煤氣0.02kg,將5L的水從15℃加熱到45℃,已知煤氣的熱值為3.78×107J/kg,求:
(1)這些水吸收了多少熱量;
(2)1分鐘內(nèi)煤氣燃燒放出的熱量;
(3)該熱水器的效率。
六、綜合能力題(本大題2小題,共20分)
23.(7分)人造地球同步衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化為點(diǎn)火加速、離開(kāi)大氣層后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)自由上升和調(diào)整姿態(tài)三個(gè)階段。從地面上看,它相對(duì)于地球靜止于赤道上空,與地球轉(zhuǎn)動(dòng)同步,故稱地球同步衛(wèi)星。在赤道上空約為36000km的高度上布設(shè)3顆通訊衛(wèi)星,可實(shí)現(xiàn)除兩極外的全球通訊。地球同步衛(wèi)星常用于通訊、氣象、廣播電視、導(dǎo)彈預(yù)警、數(shù)據(jù)中繼等方面,以實(shí)現(xiàn)對(duì)同一地區(qū)的連續(xù)工作。
(1)同步衛(wèi)星相對(duì)于地面是 (選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的。
(2)點(diǎn)火加速階段中能量轉(zhuǎn)化為:化學(xué)能→ 能→ 能。
(3)同步衛(wèi)星在點(diǎn)火加速階段中動(dòng)能 ,重力勢(shì)能 ,機(jī)械能 ?。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)從地面發(fā)送電磁波信號(hào)通過(guò)同步衛(wèi)星返回至少需要 s(電磁波傳播速度3.0×108m/s)。
24.(3分)如圖甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。由圖象可知當(dāng)t=1s時(shí),物體處于 狀態(tài)。t=5s時(shí),物體受到的摩擦力為 N,4~6s物體運(yùn)動(dòng)的功率為 W。
25.(10分)閱讀下面的短文,回答問(wèn)題.
太陽(yáng)能熱水器
太陽(yáng)能熱水器可以利用太陽(yáng)能把水從低溫加熱到高溫.玻璃吸熱管工作原理如圖所示:當(dāng)太陽(yáng)光入射到黑色的吸熱層上時(shí),黑色吸熱層能把太陽(yáng)能更有效地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,將管內(nèi)的水加熱.向光一側(cè)的水被加熱后體積增大、密度變小而向上流動(dòng);背光一側(cè)的水由于溫度較低、密度較大而向下流動(dòng),形成冷熱水循環(huán),最終整箱水都升高至一定的溫度.玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用.
向某品牌太陽(yáng)能熱水器注入50kg的水,陽(yáng)光照射一段時(shí)間后,水溫從10℃升高到50℃.水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃).
(1)太陽(yáng)能熱水器是通過(guò) 方式改變水的內(nèi)能.跟燃?xì)鉄崴飨啾?,太?yáng)能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是 .
(2)這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量是 J.
(3)如果這段時(shí)間(5h)該太陽(yáng)能熱水器接收到太陽(yáng)輻射的熱量是2.8×107J,則這段時(shí)間該熱水器的效率是 .若該熱水器集熱器面積為2m2,則每平方米該熱水器收集太陽(yáng)能功率為 W(保留整數(shù)).
廣東省惠州市惠城區(qū)惠南學(xué)校2022-2023學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期
物理期中試卷
參考答案與試題解析
一、單項(xiàng)選擇題(本大題8小題,每小題3分,共24分,在每小題列出的四選項(xiàng)中,只有一個(gè)是正確的)
1.(3分)如圖所示,小明水平向右推放在水平地面上的箱子,但沒(méi)有推動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.箱子雖然沒(méi)有被推動(dòng),但小明對(duì)箱子做了功
B.箱子沒(méi)有被推動(dòng)是因?yàn)橥屏π∮谀Σ亮?
C.箱子對(duì)地面的壓力與地面對(duì)箱子的支持力是一對(duì)平衡力
D.箱子沒(méi)有被推動(dòng),選擇的參照物是地面
【分析】(1)做功必須具備兩個(gè)必要條件:一是作用在物體上的力,二是物體在力的方向上通過(guò)的距離;
(2)物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),處于平衡狀態(tài),所受到的力是一對(duì)平衡力。
(3)二力平衡的條件是:作用在同一個(gè)物體上,大小相等、方向相反、作用在同一直線上。
(4)判斷物體運(yùn)動(dòng)與靜止時(shí),要看物體相對(duì)于參照物的位置是否發(fā)生了改變。
【解答】解:
A、箱子沒(méi)有被推動(dòng),有力但沒(méi)有移動(dòng)距離,所以小明對(duì)箱子不做功,故A錯(cuò)誤;
B、箱子沒(méi)有被推動(dòng),說(shuō)明箱子受力平衡,則此時(shí)的推力等于摩擦力,故B錯(cuò)誤;
C、箱子對(duì)地面的壓力與地面對(duì)箱子的支持力作用在不同的物體上,不是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;
D、箱子處于靜止?fàn)顟B(tài),相對(duì)于地面的位置沒(méi)有發(fā)生改變,因此所選擇的參照物是地面,故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題圍繞推箱子這一情境,考查了力是否做功的判斷、平衡狀態(tài)及二力平衡的判斷、參照物的選擇等,有一定綜合性,但都是基礎(chǔ)知識(shí)。
2.(3分)王小虎同學(xué)聽(tīng)到上課鈴響了,他一口氣從一樓跑到三樓,所用時(shí)間為10秒。那么他上樓過(guò)程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪個(gè)值( ?。?br />
A.3W B.30W C.300W D.3000W
【分析】只要估測(cè)一下自身的體重和兩層樓的高度,結(jié)合所用時(shí)間為10秒,利用功率的公式P==可估測(cè)。
【解答】解:因王小虎同學(xué)是學(xué)生體重約400N,一層樓高約4m,從一樓跑到三樓有兩層樓高約8m;所用時(shí)間為10秒;
則克服自己重力做功的功率P====320W;所以C選項(xiàng)比較接近。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】本題通過(guò)考查功率的估算,鞏固了學(xué)生對(duì)自身的體重和樓高的估測(cè),是一道基礎(chǔ)性的考查題。
3.(3分)關(guān)于溫度、比熱容、熱量、內(nèi)能,以下說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.一塊0℃的冰沒(méi)有內(nèi)能,它的分子不會(huì)運(yùn)動(dòng)
B.一個(gè)物體溫度升高了,它的一定內(nèi)能增加
C.一個(gè)物體吸收了熱量,它的溫度一定會(huì)升高
D.用水作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器的冷卻劑,其主要原因是水的比熱容較小
【分析】(1)一切物體都有內(nèi)能。
(2)內(nèi)能的大小跟質(zhì)量、溫度有關(guān)。
(3)晶體熔化,吸收熱量,溫度不變。
(4)水蒸發(fā)吸熱,溫度降低。
【解答】解:A、因?yàn)槲矬w的分子永不停息地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),所以任何物體都有內(nèi)能,0℃的冰仍具有內(nèi)能,說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意。
B、一個(gè)物體溫度升高了,其質(zhì)量不變,分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)速度變快,所以內(nèi)能增加,說(shuō)法正確,符合題意。
C、一個(gè)物體吸收了熱量,它的溫度不一定會(huì)升高,如冰熔化,吸收熱量,溫度不變,說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意。
D、用水作為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器的冷卻劑,其主要原因是水的比熱容較大;說(shuō)法錯(cuò)誤,不符合題意。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了學(xué)生對(duì)溫度影響內(nèi)能的掌握,以及描述熱量相對(duì)應(yīng)的術(shù)語(yǔ)的理解;水蒸發(fā)吸熱制冷,知道相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同溫度時(shí)比熱容大的物質(zhì)吸收的熱量多。
4.(3分)用80N的水平拉力將重100N的重物沿水平地面前進(jìn)了10m,則拉力對(duì)物體做的功是( )
A.1000J B.1800J C.800J D.200J
【分析】解決此題要知道功的計(jì)算公式W=Fs,據(jù)此公式求出拉力做的功。
【解答】解:已知水平拉力為80N,沿水平地面前進(jìn)10m,
所以,拉力做的功:
W=Fs=80N×10m=800J。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功的計(jì)算公式的理解和掌握,同時(shí)考查了學(xué)生對(duì)功的兩個(gè)必要因素的掌握,知道力與距離垂直時(shí)不做功,所以此題中不要將拉力和重力混淆。
5.(3分)下列關(guān)于功率的說(shuō)法中,正確的是( )
A.做功越多,功率越大
B.用力越大,做功時(shí)間越長(zhǎng),功率越大
C.做功時(shí)間越短,功率越大
D.做功越快,功率越大
【分析】物體單位時(shí)間內(nèi)做的功叫功率,它是反映做功快慢的物理量。
【解答】解:物體單位時(shí)間內(nèi)做的功叫功率,它是反映做功快慢的物理量,故D正確;
功率的計(jì)算公式是P=,功率的大小與做功多少和做功時(shí)間多少有關(guān),故ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查功的概念和物理意義,屬于基礎(chǔ)題目。
6.(3分)下列四幅圖中,屬于利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的是( )
A.雙手摩擦能發(fā)熱 B.燒水時(shí)水溫升高
C.鋸木材鋸子發(fā)燙 D.鉆木取火
【分析】(1)熱傳遞是能的轉(zhuǎn)移過(guò)程,即內(nèi)能從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移的過(guò)程,在此過(guò)程中能的形式不發(fā)生變化;
(2)做功實(shí)質(zhì)是能的轉(zhuǎn)化過(guò)程,做功的過(guò)程中能量的形式變了,是機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。
【解答】解:A、搓手取暖時(shí)兩手相互摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能,故A不符合題意;
B、用煤氣燒水,屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能,故B符合題意;
C、鋸木頭時(shí)鋸和木頭相互摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,鋸條溫度升高,所以鋸條發(fā)熱,此過(guò)程是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能,故C不符合題意;
D、古代的人鉆木取火是通過(guò)做功,摩擦生熱,改變物體的內(nèi)能,故D不符合題意;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】解決此類問(wèn)題要知道改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,它們?cè)诟淖兾矬w內(nèi)能上是等效的。熱傳遞過(guò)程是能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程,做功過(guò)程是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。
7.(3分)一瓶酒精倒掉一半,剩下的半瓶酒精的密度、比熱容、熱值和原來(lái)相比,以下的說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.只有密度和熱值不變 B.只有密度和比熱容不變
C.只有比熱容和熱值不變 D.三個(gè)都不變
【分析】解答此題的關(guān)鍵是對(duì)密度、比熱值和燃料的熱值的概念要有正確的理解。這三個(gè)物理量都是物質(zhì)的特性,均與體積無(wú)關(guān)。
【解答】解:
比熱是物質(zhì)的一種特性,各種物質(zhì)都有自己的比熱。
某種物質(zhì)的比熱容和其體積大小無(wú)關(guān),所以A錯(cuò)誤;
燃料的熱值是燃料的一種特性,與燃料的質(zhì)量m和體積v無(wú)關(guān),所以B錯(cuò)誤;
密度是物質(zhì)的一種特性,它和物體的質(zhì)量和體積無(wú)關(guān),所以c錯(cuò)誤;所以D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查學(xué)生對(duì)密度及其特性、比熱容的概念和燃料的熱值的理解和掌握,綜合性較強(qiáng)。
8.(3分)下面是從小明同學(xué)的“物理學(xué)習(xí)筆記”中摘錄的內(nèi)容,其中錯(cuò)誤的是( )
A.質(zhì)量越大,速度越大的物體具有的動(dòng)能一定越大
B.實(shí)驗(yàn)表明物體的動(dòng)能和勢(shì)能是可以相互轉(zhuǎn)化的
C.質(zhì)量一定時(shí)。物體被舉得越高,具有的重力勢(shì)能一定越大
D.機(jī)械做的有用功越多,機(jī)械效率就越高
【分析】(1)物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做動(dòng)能,動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度有關(guān);
(2)一定條件下,動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化;
(3)被舉高的物體具有重力勢(shì)能,重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān);
(4)在使用機(jī)械時(shí),人們?yōu)橥瓿赡稠?xiàng)任務(wù)必須做的功叫有用功;對(duì)完成任務(wù)沒(méi)有用但不得不做的功叫額外功;有用功與額外功之和叫總功;有用功與總功的比值叫機(jī)械效率。
【解答】解:A、動(dòng)能與質(zhì)量和速度兩個(gè)因素有關(guān),因此質(zhì)量大、速度大的物體動(dòng)能一定大,該選項(xiàng)說(shuō)法正確,不符合題意;
B、一定條件下,動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,該選項(xiàng)說(shuō)法正確,不符合題意;
C、重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān),質(zhì)量一定時(shí)。物體被舉得越高,具有的重力勢(shì)能越大,該選項(xiàng)說(shuō)法正確,不符合題意;
D、由機(jī)械效率的計(jì)算公式η=知:機(jī)械效率與有用功和總功都有關(guān)系,有用功較多,總功不確定,機(jī)械效率不能確定。所以此說(shuō)法錯(cuò)誤,符合題意。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)動(dòng)能、重力勢(shì)能、能量的轉(zhuǎn)化和機(jī)械效率的掌握,屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查,比較簡(jiǎn)單。
二、填空題(本大題6小題,每小題3分,共18分)
9.(3分)小孩從滑梯上加速滑下,臀部有灼熱的感覺(jué),在小孩滑下的過(guò)程中,其動(dòng)能 增大 ,重力勢(shì)能 減小 ,機(jī)械能 減小 。
【分析】(1)影響動(dòng)能大小的因素:質(zhì)量、速度。質(zhì)量越大,速度越大,動(dòng)能越大;
(2)影響重力勢(shì)能大小的因素:質(zhì)量、被舉的高度。質(zhì)量越大,高度越大,重力勢(shì)能就越大;
(3)機(jī)械能等于動(dòng)能和勢(shì)能之和。
【解答】解:小孩從滑梯上加速滑下,速度變大,動(dòng)能變大;由高度變小,所以重力勢(shì)能變小;由于要克服摩擦做功,有一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以機(jī)械能減少。
故答案為:增大;減?。粶p小。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了動(dòng)能和重力勢(shì)能的概念,及影響其大小的因素,屬于基本內(nèi)容。在判斷動(dòng)能和重力勢(shì)能的大小時(shí),要注意看影響動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的因素怎么變化。
10.(3分)功率是反映 做功快慢 的物理量,若兩輛汽車的功率之比為1:2,在相同時(shí)間勻速通過(guò)的路程之比為2:3,則兩輛汽車的牽引力之比為 3:4 ,兩輛汽車做功之比為 1:2 。
【分析】①功率是描述物體做功快慢的物理量;
②根據(jù)速度公式求出兩輛汽車行駛的速度之比,根據(jù)P===Fv求出兩輛汽車的牽引力之比,根據(jù)W=Pt求出兩輛汽車做功之比。
【解答】解:(1)功率是反映做功快慢的物理量;
(2)由題意可知,P1:P2=1:2,t1=t2,s1:s2=2:3,
由v=可得,兩輛汽車行駛的速度之比:
===,
由P===Fv可得,兩輛汽車的牽引力之比:
==×=×=,
由P=可得,兩輛汽車做功之比:
===。
故答案為:做功快慢; 3:4; 1:2。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了功率的物理意義和功率公式、速度公式的靈活應(yīng)用,分清各量之間的關(guān)系是關(guān)鍵。
11.(3分)如圖所示,小陳用兩個(gè)相同的滑輪組(摩擦不計(jì)),分別將重力不同的兩個(gè)物體勻速提高到相同高度,其中G1>G2,則所用的拉力F1?。尽2,所做的額外功W1?。健2,其機(jī)械效率η1?。尽ˇ?(均填空“>”“<”或“=”)。
【分析】由滑輪組的結(jié)構(gòu),承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,
(1)因摩擦不計(jì),用同樣的滑輪組,提升的物重不同,根據(jù)F=(G物+G動(dòng))分析拉力的大小關(guān)系;
(2)利用W=Gh比較做的額用功的大小關(guān)系;
(3)兩滑輪組額外功相同,根據(jù)效率公式η==分析機(jī)械效率的大小關(guān)系。
【解答】解:(1)因摩擦不計(jì),則拉力:F=(G物+G動(dòng)),
兩個(gè)相同的滑輪組,動(dòng)滑輪重相同,Gl>G2,
所以所用拉力:F1>F2;
(2)因摩擦不計(jì),則額外功是克服動(dòng)滑輪重力所做的功,由于動(dòng)滑輪重力相同,被提升的高度相同,由W額=G動(dòng)h可知,額外功相等;
(3)提升重物的高度相同,Gl>G2,
根據(jù)W有用=Gh可知,利用滑輪組做的有用功:W有用1>W(wǎng)有用2,
兩種情況下,額外功相同,做的有用功越多,有用功在總功中所占的比例越大,即機(jī)械效率越高,所以第一種情況的機(jī)械效率更高。
故答案為:>;=;>。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查通過(guò)變化有用功或總功來(lái)判斷機(jī)械效率的變化。若有用功相同,額外功越多,機(jī)械效率越低,否則越高;若額外功相同,有用功越多,機(jī)械效率越高,否則越低。
12.(3分)在汽油機(jī)的四個(gè)沖程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 壓縮 沖程。如圖所示汽油機(jī)正在進(jìn)行的是 做功 沖程。在汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中,活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng) 2 次。
【分析】汽油機(jī)四個(gè)沖程中壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,排氣和吸氣沖程沒(méi)有能的轉(zhuǎn)化;
由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開(kāi)情況、活塞的上行和下行情況來(lái)判斷是哪個(gè)沖程;
汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程四個(gè)沖程組成。在一個(gè)工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)2圈,飛輪轉(zhuǎn)2周,做功一次。
【解答】解:
在汽油機(jī)的工作過(guò)程中,壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程;而圖中的沖程,兩個(gè)氣門均關(guān)閉,火花塞點(diǎn)火,活塞向下運(yùn)動(dòng),所以是做功沖程;
四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈,活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)2次,完成四個(gè)沖程,對(duì)外做功1次。
故答案為:壓縮;做功;2。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查對(duì)熱機(jī)一個(gè)工作循環(huán)中各沖程情況的了解以及工作的實(shí)質(zhì),并掌握涉及能量轉(zhuǎn)化的兩個(gè)沖程。
13.(3分)將重物從長(zhǎng)4m、高1m的斜面底部勻速推上斜面頂端。已知沿斜面所用的推力是300N,斜面的機(jī)械效率是75%,則推力做的總功是 1200J ,推力做的有用功是 900J ,物體的重力是 900N 。
【分析】要想求有用功,可利用總功乘以機(jī)械效率,因此要先求總功。物體的重力要用有用功除以斜面高度來(lái)求。
【解答】解:推力做的總功W總=FS=300N×4m=1200J;
推力做的有用功W有用=W總×75%=900J;
利用W有用=Gh變形得:G===900N
故答案為:1200J;900J;900N。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查斜面的機(jī)械效率,要明確有用功怎樣計(jì)算,總功怎樣計(jì)算,對(duì)于公式的變形公式也要熟練掌握。
14.(3分)海陸風(fēng)的形成:地球上各處的地形地貌會(huì)影響風(fēng)的形成。由于海水的比熱容比陸地上沙石的比熱容 大 ,接受太陽(yáng)輻射能后,海水表面升溫較 慢 ,陸地的比熱容相對(duì)較小,升溫比較 快 。于是在白天,由于陸地空氣溫度高,空氣上升而形成海面吹向陸地的海陸風(fēng)。晚上則反之。
【分析】首先要明確風(fēng)的形成:是從氣壓高的地方流向氣壓低的地方,氣壓的高低的判定要從氣體的溫度的高度來(lái)判定,由海水和陸地的比熱容不同來(lái)分析物體吸熱后溫度的高低。
【解答】解:
海水的比熱容大于陸地的比熱容,白天吸收了相同的熱量后,海洋上空空氣的溫度升高的較慢,陸地上方空氣升高的較快,所以,陸地上方空氣的氣壓低,海洋上方空氣的氣壓高,風(fēng)從氣壓高的海洋流向氣壓低的陸地,夜晚,放出相同的熱量,水的溫度降低的少,海洋上空氣溫高,氣壓低,風(fēng)從陸地吹向海洋。
故答案為:大;慢;快。
【點(diǎn)評(píng)】明確風(fēng)的形成原因,是此題的突破口,將氣壓的高低與比熱容聯(lián)系起來(lái)是關(guān)鍵。
三、作圖題(共2+3+3=8分)
15.(2分)如圖1所示,根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖。
【分析】由實(shí)物電路圖可知,兩燈泡并聯(lián),開(kāi)關(guān)S接在干路中,據(jù)此畫出電路圖即可。
【解答】解:由實(shí)物電路圖可知,從電源正極出發(fā),經(jīng)開(kāi)關(guān)S后分為兩條支路,一條支路經(jīng)燈L2,另一條支路經(jīng)燈L1,然后回到電源的負(fù)極,如圖所示:
。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖的知識(shí),解答本題的關(guān)鍵是明白電路中各個(gè)用電器的連接方式和開(kāi)關(guān)的控制作用。
16.(3分)如圖所示,學(xué)校有前、后兩個(gè)門,在前、后門各裝一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān),學(xué)校傳達(dá)室有甲、乙兩盞燈和電池組。要求:前門來(lái)人按下開(kāi)關(guān)時(shí)甲燈亮,后門來(lái)人按下開(kāi)關(guān)時(shí)乙燈亮。請(qǐng)?jiān)趯?shí)物圖中連線。(導(dǎo)線不要交叉)
【分析】由題意可知,甲、乙兩盞燈泡可以獨(dú)立工作、互不影響即為并聯(lián),且前門開(kāi)關(guān)控制甲燈、后門開(kāi)關(guān)控制乙燈。
【解答】解:由題意知,甲、乙兩個(gè)電燈并聯(lián),前門開(kāi)關(guān)控制甲燈、后門開(kāi)關(guān)控制乙燈,如下圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】根據(jù)題意得出甲乙燈泡的連接方式和開(kāi)關(guān)的位置是解決本題的關(guān)鍵。
17.(3分)根據(jù)圖所示的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,連接實(shí)物電路(要求導(dǎo)線不能交叉,干路中電流大小約為2A左右)。
【分析】分析電路的連接及開(kāi)關(guān)的作用和電流表測(cè)量的電流,根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,注意電流從電流表正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出,各元件順序與電路圖一一對(duì)應(yīng)。
【解答】解:
由電路圖可知,兩燈并聯(lián),開(kāi)關(guān)S2與燈L2串聯(lián),只控制L2這個(gè)燈;S1控制整個(gè)電路,電流表測(cè)干路電流,因干路中電流大小約為2A,故電流表選用大量程串聯(lián)在干路上,根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,如下圖所示:
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,關(guān)鍵是分清電路的連接關(guān)系,注意各元件順序與電路圖一一對(duì)應(yīng)。
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本題共3小題,共16分)
18.(4分)在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
序號(hào)
鉤碼重G/N
鉤碼上升的高度h/cm
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N
彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm
機(jī)械效率η
1
2
5
1.6
15
41.7%
2
4
10
2
30
66.7%
(1)在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組。
(2)在表格的空格處,填上合適的數(shù)據(jù)。
(3)根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn), 增加物重 可提高滑輪組機(jī)械效率。
【分析】(1)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)確定承擔(dān)物重的繩子段數(shù),根據(jù)s=nh計(jì)算出2中繩子移動(dòng)的距離;
根據(jù)2的數(shù)據(jù)計(jì)算出機(jī)械效率的大??;
(2)根據(jù)承擔(dān)物重的繩子段數(shù)確定繩子的繞法;
(3)分析表格數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
【解答】解:(1)因?yàn)榛喗M由3段繩子承擔(dān)物重,所以應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起,如圖所示:
(2)由1數(shù)據(jù)知,s=3h,所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重,所以第二組數(shù)據(jù)中,s=3h=3×10cm=30cm;
第二組數(shù)據(jù)的效率η=×100%=×100%=×100%≈66.7%;
(3)分析表格數(shù)據(jù)可以得出:增加物重可提高滑輪組機(jī)械效率。
故答案為:(1)見(jiàn)解答圖;(2)30;66.7%;(3)增加物重可提高滑輪組機(jī)械效率。
【點(diǎn)評(píng)】此題是測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn),考查了滑輪組的繞線及機(jī)械效率的計(jì)算,同時(shí)還涉及到了與機(jī)械效率有關(guān)的因素,難度適中。
19.(4分)小強(qiáng)為了探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān),他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn),讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球沿同一光滑斜面分別從B處開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng),然后與放在水平面上的紙盒相碰,紙盒在水平面上移動(dòng)一段距離后靜止。
(1)實(shí)驗(yàn)中讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是:小球到達(dá)水平面時(shí) 速度相同??;
(2)實(shí)驗(yàn)中根據(jù) 紙箱移動(dòng)的距離 來(lái)比較小球具有的動(dòng)能大小的;
(3)該實(shí)驗(yàn)用到的物理研究方法是: 控制變量法和轉(zhuǎn)換法??;
(4)由圖可得出結(jié)論: 速度一定時(shí),物體的質(zhì)量越大 ,動(dòng)能越大。
【分析】(1)小球下滑到斜面底的速度大小與下滑的高度有關(guān),高度越高,速度越大;
(2)小球的動(dòng)能越大,小球?qū)ν庾龉Ρ绢I(lǐng)越強(qiáng),碰撞后,紙盒移動(dòng)的距離越遠(yuǎn);
(3)本實(shí)驗(yàn)屬于探究型實(shí)驗(yàn),保持的是小球的速度不變,改變的是小球的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)紙箱移動(dòng)的距離來(lái)比較小球的動(dòng)能大?。?br />
(4)圖中,小球的質(zhì)量不同,小球下滑的高度相同,紙箱移動(dòng)的距離不同,根據(jù)控制變量法的思想進(jìn)行分析。
【解答】解:(1)小球下滑到斜面底的速度大小與下滑的高度有關(guān),高度相同時(shí),速度相同,所以讓不同質(zhì)量的兩個(gè)小球從同一高度滾下的目的是:使小球到達(dá)水平面時(shí)的速度相同;
(2)實(shí)驗(yàn)中,小球的動(dòng)能越大,小球?qū)ν庾龉Ρ绢I(lǐng)越強(qiáng),碰撞后,紙盒移動(dòng)的距離越遠(yuǎn),所以可根據(jù)紙箱移動(dòng)的距離來(lái)比較小球的動(dòng)能大小;
(3)本實(shí)驗(yàn)屬于探究型實(shí)驗(yàn),保持的是小球的速度不變,改變的是小球的質(zhì)量,所以實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法。實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)紙箱移動(dòng)的距離來(lái)比較小球的動(dòng)能大小,所以實(shí)驗(yàn)中還用到了轉(zhuǎn)換法;
(4)由圖知,小球的速度一定時(shí),質(zhì)量大的小球與紙盒碰撞后,紙盒移動(dòng)的距離越遠(yuǎn),所以得到的結(jié)論是:速度一定時(shí),物體的質(zhì)量越大,動(dòng)能越大。
故答案為:(1)速度相同;(2)紙箱移動(dòng)的距離;(3)控制變量法和轉(zhuǎn)換法;(4)速度一定時(shí),物體的質(zhì)量越大。
【點(diǎn)評(píng)】探究動(dòng)能大小的影響因素實(shí)驗(yàn),應(yīng)用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法,需對(duì)這兩種方法有深刻的理解,題目難度不大。
20.(8分)用圖甲所示裝置“比較不同液體吸熱升溫特點(diǎn)”。在兩個(gè)相同燒杯中分別加入初溫、體積相同的水和食鹽水,用相同酒精燈加熱直到沸騰。
(1)分別測(cè)量出水和食鹽水的沸點(diǎn),發(fā)現(xiàn)食鹽水的沸點(diǎn)比水高。其中水沸騰時(shí)溫度計(jì)的局部放大圖如乙圖所示,水的沸點(diǎn)為 98 ℃。當(dāng)?shù)氐拇髿鈮? 低于 (選填“大于”、“小于”或“等于”)1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
(2)實(shí)驗(yàn)中物體吸熱多少用 加熱時(shí)間 反映,加熱食鹽水到沸騰需要的時(shí)間長(zhǎng),說(shuō)明食鹽水吸收的熱量比水 多?。ㄟx填“多”或“少”)。
(3)小明根據(jù)“加熱食鹽水到沸騰需要的時(shí)間長(zhǎng)”判斷得出食鹽水比熱容大,他的結(jié)論是否正確?答: 不能??;其原因是: 沒(méi)有控制食鹽水和水的質(zhì)量以及升高溫度相同 。
(4)根據(jù)水的比熱容大的特點(diǎn),從吸熱的角度水可用來(lái) 冷卻機(jī)器 ;從放熱的角度水可用來(lái) 取暖 。
【分析】(1)確定溫度計(jì)的分度值,讀出示數(shù);根據(jù)液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系分析當(dāng)時(shí)氣壓與1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的關(guān)系;
(2)在相同的酒精燈下,向相同的燒杯加熱,要比較吸收熱量的多少,就得比較加熱時(shí)間的多少,而實(shí)驗(yàn)中加熱食鹽水所用時(shí)間多,則其吸收的熱量也多;
(3)要比較比熱容的大小,必須得控制其他物理量不變,保證質(zhì)量不變,還有一個(gè)因素,得使兩者的溫度差相同,才可以比較比熱容的大?。?br />
(4)水的比熱容較大,在質(zhì)量和升高(降低)溫度相同時(shí),與其它物質(zhì)相比,水吸收(放出)的熱量最多。
【解答】解:
(1)根據(jù)圖乙所示,溫度計(jì)的最小分度值為1℃,則溫度計(jì)示數(shù)為98℃,即水的沸點(diǎn)為98℃;水在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸點(diǎn)為100℃,所以當(dāng)時(shí)氣壓低于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓;
(2)同等條件下,我們知道要比較物質(zhì)吸收熱量的多少,就得比較加熱時(shí)間的多少,實(shí)驗(yàn)中加熱食鹽水到沸騰需要的時(shí)間長(zhǎng),說(shuō)明食鹽水吸收的熱量比水多;
(3)要比較其中一個(gè)物理量的大小,就得控制其他物理量不變,所以在其他物理量不變的情況下才能比較,而實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有保持二者質(zhì)量和升高的溫度相同,所以不能得出食鹽水比熱容大的結(jié)論;
(4)水的比熱容較大,在質(zhì)量和升高(降低)溫度相同時(shí),與其它物質(zhì)相比,水吸收(放出)的熱量最多,所以根據(jù)水的比熱容大的特點(diǎn),從吸熱的角度水可用來(lái)冷卻機(jī)器;從放熱的角度水可用來(lái)取暖。
故答案為:(1)98;低于;(2)加熱時(shí)間;多;(3)不能;沒(méi)有控制食鹽水和水的質(zhì)量以及升高溫度相同;(4)冷卻機(jī)器;取暖。
【點(diǎn)評(píng)】本題屬探究實(shí)驗(yàn),相對(duì)比較基礎(chǔ)簡(jiǎn)單,第二問(wèn)的解答需要引起我們的注意,要看學(xué)生是否能掌握物理學(xué)的方法﹣﹣控制變量法。
五、計(jì)算題(本大題2小題,共14分)
21.(7分)某同學(xué)質(zhì)量是50kg,在2020年惠州市體育中考“1min跳繩”測(cè)試中,她每次起跳的高度約0.06m,測(cè)試成績(jī)是190次,問(wèn):
(1)該同學(xué)起跳1次克服自身重力做功多少;
(2)1min內(nèi)該同學(xué)克服自身重力做功多少;
(3)1min內(nèi)該同學(xué)做功的平均功率為多少。
【分析】(1)根據(jù)G=mg得出該同學(xué)重力,根據(jù)W=Gh得出該同學(xué)起跳1次克服自身重力做的功;
(2)根據(jù)W總=190W得出1min內(nèi)該同學(xué)克服自身重力做的功;
(3)根據(jù)P=得出1min內(nèi)該同學(xué)做功的平均功率。
【解答】解:(1)該同學(xué)重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,
該同學(xué)起跳1次克服自身重力做功W=Gh=500N×0.06m=30J;
(2)1min內(nèi)該同學(xué)克服自身重力做功W總=190W=190×30J=5700J;
(3)1min內(nèi)該同學(xué)做功的平均功率P===95W。
答:(1)該同學(xué)起跳1次克服自身重力做功30J;
(2)1min內(nèi)該同學(xué)克服自身重力做功5700J;
(3)1min內(nèi)該同學(xué)做功的平均功率為95W。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查重力、功和功率的計(jì)算,是一道綜合題。
22.(7分)一臺(tái)燃?xì)鉄崴髟?分鐘內(nèi)消耗煤氣0.02kg,將5L的水從15℃加熱到45℃,已知煤氣的熱值為3.78×107J/kg,求:
(1)這些水吸收了多少熱量;
(2)1分鐘內(nèi)煤氣燃燒放出的熱量;
(3)該熱水器的效率。
【分析】(1)知道水的體積,利用密度公式求出水的質(zhì)量,又知道水的比熱容、初溫和末溫,利用Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的熱量;
(2)知道煤氣的質(zhì)量和熱值,利用Q放=mq求出煤氣完全燃燒放出的熱量;
(3)利用效率公式求出該熱水器的效率。
【解答】解:(1)水的體積V=5L=5dm3=5×10﹣3m3,
由ρ=可知,水的質(zhì)量:m=ρV=1.0×103kg/m3×5×10﹣3m3=5kg,
水吸收的熱量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg?℃)×5kg×(45℃﹣15℃)=6.3×105J;
(2)煤氣完全燃燒放出的熱量:Q放=m煤氣q=0.02kg×3.78×107J/kg=7.56×105J;
(3)該熱水器的效率:η=×100%=×100%≈83.3%。
答:(1)這些水吸收了6.3×105J的熱量;
(2)1分鐘內(nèi)煤氣燃燒放出的熱量為7.56×105J;
(3)該熱水器的效率為83.3%。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查密度公式、吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式以及效率公式的應(yīng)用,是一道熱學(xué)??碱},難度不大。
六、綜合能力題(本大題2小題,共20分)
23.(7分)人造地球同步衛(wèi)星發(fā)射過(guò)程可簡(jiǎn)化為點(diǎn)火加速、離開(kāi)大氣層后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)自由上升和調(diào)整姿態(tài)三個(gè)階段。從地面上看,它相對(duì)于地球靜止于赤道上空,與地球轉(zhuǎn)動(dòng)同步,故稱地球同步衛(wèi)星。在赤道上空約為36000km的高度上布設(shè)3顆通訊衛(wèi)星,可實(shí)現(xiàn)除兩極外的全球通訊。地球同步衛(wèi)星常用于通訊、氣象、廣播電視、導(dǎo)彈預(yù)警、數(shù)據(jù)中繼等方面,以實(shí)現(xiàn)對(duì)同一地區(qū)的連續(xù)工作。
(1)同步衛(wèi)星相對(duì)于地面是 靜止?。ㄟx填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”)的。
(2)點(diǎn)火加速階段中能量轉(zhuǎn)化為:化學(xué)能→ 內(nèi) 能→ 機(jī)械 能。
(3)同步衛(wèi)星在點(diǎn)火加速階段中動(dòng)能 增大 ,重力勢(shì)能 增大 ,機(jī)械能 增大?。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)從地面發(fā)送電磁波信號(hào)通過(guò)同步衛(wèi)星返回至少需要 0.24 s(電磁波傳播速度3.0×108m/s)。
【分析】(1)被研究的物體與所選的標(biāo)準(zhǔn),即參照物之間的相對(duì)位置是否發(fā)生了改變,如果發(fā)生改變,則物體是運(yùn)動(dòng)的;如果未發(fā)生變化,則物體是靜止的。
(2)根據(jù)熱機(jī)工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化去分析解答。
(3)①重力勢(shì)能大小的影響因素:物體的質(zhì)量、物體的高度。質(zhì)量一定,所處的位置越高,重力勢(shì)能越大。
②動(dòng)能大小的影響因素:物體的質(zhì)量、物體的速度。質(zhì)量一定,速度越大,動(dòng)能越大。
③機(jī)械能=勢(shì)能+動(dòng)能。
(4)根據(jù)距離s和速度v,利用公式t=就可以計(jì)算出時(shí)間。
【解答】解:(1)同步衛(wèi)星相對(duì)于地面來(lái)說(shuō)沒(méi)有發(fā)生位置的變化,以地面做參照物,同步衛(wèi)星是靜止的;
(2)點(diǎn)火加速階段中,燃料燃燒發(fā)生化學(xué)變化,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;內(nèi)能做功,轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
(3)同步衛(wèi)星在點(diǎn)火加速階段中,質(zhì)量不變,速度增大,動(dòng)能增大;高度增加,重力勢(shì)能增大,機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能的和,所以增大。
(4)因?yàn)関=,無(wú)線電波傳播的距離:s=36000km×2=72000km=7.2×107m,
所以,從地面發(fā)送電磁波信號(hào)通過(guò)同步衛(wèi)星返回至少需要的時(shí)間,
t===0.24s。
故答案為:(1)靜止;(2)內(nèi);機(jī)械;(3)增大;增大;增大;(4)0.24。
【點(diǎn)評(píng)】此題涉及到運(yùn)動(dòng)與靜止的相對(duì)性、能量的相互轉(zhuǎn)化等知識(shí),同時(shí)考查速度公式及其應(yīng)用。對(duì)于判斷能量轉(zhuǎn)化的題目,我們可以從影響能量大小的因素來(lái)分析能量的變化,找到能量轉(zhuǎn)化的方向。也可以看它要消耗什么能量,得到什么能量,總是消耗的能量轉(zhuǎn)化為得到的能量。
24.(3分)如圖甲所示,放在水平地面上的物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物體運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。由圖象可知當(dāng)t=1s時(shí),物體處于 靜止 狀態(tài)。t=5s時(shí),物體受到的摩擦力為 4 N,4~6s物體運(yùn)動(dòng)的功率為 16 W。
【分析】由圖乙中v﹣t圖象讀出0~2s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度,然后判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
由圖乙中v﹣t圖象讀出4s~6s的運(yùn)動(dòng)速度判斷出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),根據(jù)F﹣t圖象讀出此段時(shí)間內(nèi)物體受到的推力,根據(jù)二力平衡條件求出t=5s時(shí)受到的摩擦力。
根據(jù)P=Fv可求功率。
【解答】解:由v﹣t圖象可知,0~2s內(nèi)物體的速度為0,則物體處于靜止?fàn)顟B(tài),所以,t=1s時(shí),物體處于靜止?fàn)顟B(tài);
由v﹣t圖象可知,4s~6s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的速度不變,做的是勻速直線運(yùn)動(dòng),速度:v=4m/s,
物體處于平衡狀態(tài),受到的摩擦力和推力是一對(duì)平衡力,二力大小相等,
由F﹣t圖象可知,4s~6s內(nèi)物體受到的推力為4N,則t=5s時(shí)物體受到的摩擦力為4N。
4~6s物體運(yùn)動(dòng)的功率為:
P=Fv=4N×4m/s=16W。
故答案為:靜止;4;16。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)圖象問(wèn)題的分析能力,能從圖象中得出相關(guān)的信息,然后根據(jù)平衡條件即可正確答題,是中考的熱點(diǎn)考題。
25.(10分)閱讀下面的短文,回答問(wèn)題.
太陽(yáng)能熱水器
太陽(yáng)能熱水器可以利用太陽(yáng)能把水從低溫加熱到高溫.玻璃吸熱管工作原理如圖所示:當(dāng)太陽(yáng)光入射到黑色的吸熱層上時(shí),黑色吸熱層能把太陽(yáng)能更有效地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,將管內(nèi)的水加熱.向光一側(cè)的水被加熱后體積增大、密度變小而向上流動(dòng);背光一側(cè)的水由于溫度較低、密度較大而向下流動(dòng),形成冷熱水循環(huán),最終整箱水都升高至一定的溫度.玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用.
向某品牌太陽(yáng)能熱水器注入50kg的水,陽(yáng)光照射一段時(shí)間后,水溫從10℃升高到50℃.水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃).
(1)太陽(yáng)能熱水器是通過(guò) 熱傳遞 方式改變水的內(nèi)能.跟燃?xì)鉄崴飨啾?,太?yáng)能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是 節(jié)能環(huán)保?。?br />
(2)這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量是 8.4×106 J.
(3)如果這段時(shí)間(5h)該太陽(yáng)能熱水器接收到太陽(yáng)輻射的熱量是2.8×107J,則這段時(shí)間該熱水器的效率是 30%?。粼摕崴骷療崞髅娣e為2m2,則每平方米該熱水器收集太陽(yáng)能功率為 778 W(保留整數(shù)).
【分析】(1)改變內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞;太陽(yáng)能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能環(huán)保;
(2)知道水的比熱容、水的初溫和末溫,利用吸熱公式Q吸=cm(t﹣t0)求水吸收的熱量;
(3)利用效率公式求出加熱效率,根據(jù)P=可求得太陽(yáng)能功率.
【解答】解:(1)當(dāng)太陽(yáng)光入射到黑色的吸熱層上時(shí),將內(nèi)能傳遞給管內(nèi)的水,使水的內(nèi)能增大;太陽(yáng)能的優(yōu)點(diǎn)是:節(jié)能環(huán)保;
(2)水吸收的熱量:
Q吸=cm(t﹣t0)
=4.2×103J/(kg?℃)×50kg×(50℃﹣10℃)
=8.4×106J;
(3)該熱水器的效率為:
η=×100%=×100%=30%
P===≈1.556×103W,
則每平方米該熱水器收集太陽(yáng)能功率P′=P=×1.556×103W=778W,
故答案為:(1)熱傳遞;節(jié)能環(huán)保;(2)8.4×106;(3)30%;778.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了學(xué)生對(duì)吸熱公式和效率公式的運(yùn)用,要學(xué)會(huì)審題,從復(fù)雜的題干中搜集有用信息,計(jì)算時(shí)注意溫度升高了(△t)、升高(△t)和升高到(末溫)的區(qū)別.
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